反应釜毕业论文.doc

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1、反应釜摘要：反应釜用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。反应釜是原料药厂的最基本的设备，几种原料之间的互相反应，原料药的提纯，反应釜可以提供反应时所需的环境：温度、压力、反应速度、物料的多少等。反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等，冷却方式为夹套冷却和釜内盘管冷却，搅拌桨叶的形式等。支承座有支承式或耳式支座等。 关键字：反应釜正文一、 反应釜的用途工业生产中，用来进行化学反应的容器，适合各种不同的反应条件，可供各种物料在高温高压下进行化学反应。二、 反应釜的种类1、

2、压力容器按作用功能大致分为四种：反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器、储存压力容器。（1）反应压力容器（代号R）：主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器如：反应器、反应釜、分解锅、硫化罐、聚合釜、高压釜、合成塔、变换炉、蒸煮锅、蒸球、蒸压釜、煤气发生炉等。（2）换热压力容器（代号E）：主要是用于完成介质的热量交换的压力容器，如管壳式余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、消毒锅、染色器、灴缸、蒸炒锅、预热器、溶剂预热器、蒸锅、蒸脱机、电热蒸汽发生器、煤气发生炉水夹套等。（3）分离压力容器（代号S）：主要是用于完成介质的流体压力平稳缓冲和气体净化分离的压力容器，如分离器、过滤

3、器、集油器、缓冲器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等。（4）储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）：主要用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器，如各种形式的储罐。在一种压力容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工艺过程中的主要作用来划分品种。2、按压力等级分类：压力容器可分为内压容器与外压容器。 内压容器又可按设计压力（p）大小分为四个压力等级，具体划分如下 ： 低压(代号L)容器 0.1 MPap1.6 MPa; 中压(代号M)容器 1.6 MPap10.0 MPa; 高压(代号H)容器 10 MPap100 MPa; 超高压(代号U)容器 p1

4、00MPa。(1MPa=9.8Kg)反应釜按照材质不同可分为：玻璃反应釜、不锈钢反应釜、搪瓷反应釜等。他们之间的区别：1）玻璃反应釜与不锈钢反应釜：玻璃反应釜具有非常优良的耐酸碱耐腐蚀性 化学稳定性优良 缺点是热传导能力差 不锈钢反应釜具有优良的热传导能力 缺点是对强酸强碱的抵抗能力差。2）玻璃反应釜与搪瓷反应釜的区别：两种反应釜都是防腐型反应釜。搪玻璃是在金属釜内部预先烧结上一层玻璃，搪瓷是烧结上一层陶瓷，起到抵抗化学腐蚀的作用。 搪玻璃反应釜不能用于碱性物料，因为玻璃会被碱溶解，而被腐蚀，而搪瓷反应釜酸、碱都能使用。三、基本特点：反应釜所用的材料、搅拌装置、加热方法、轴封结构、容积大小、温

5、度、压力等各有异同、种类很多，它们的基本特点分述如下：（一）结构反应釜结构基本相同，由组成。除有反应釜体外，还有传动装置、搅拌和加热（或冷却）装置等，可改善传热条件，使反应温度控制得比较均匀，并不强化传质过程。（二）操作压力反应釜操作压力较高。釜内的压力是化学反应产生或由温度升高而形成，压力波动较大，有时操作不稳定，突然的压力升高可能超过正常压力的几倍，因此，大部分反应釜属于受压容器。（三）操作温度反应釜操作温度较高，通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行，所以反应釜既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有以下几种：1、水加热要求温度不高时可采用，其加热系统有敞开式和密闭式两种。敞开式较

6、简单，它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成，当采用高压水时，设备机械强度要求高，反应釜外表面焊上蛇管，蛇管与釜壁有间隙，使热阻增加，传热效果降低。2、蒸汽加热加热温度在100以下时，可用一个大气压以下的蒸汽来加热；100180范围内，用饱和蒸汽；当温度更高时，可采用高压过热蒸汽。3、用其它介质加热若工艺要求必须在高温下操作或欲避免采用高压的加热系统时，可用其它介质来代替水和蒸汽，如矿物油（275300）、联苯醚混合剂（沸点258）、熔盐（140540）、液态铅（熔点327）等。4、电加热将电阻丝缠绕在反应釜筒体的绝缘层上，或安装在离反应釜若干距离的特设绝缘体上，因此，在电阻丝与反应釜

7、体之间形成了不大的空间间隙。前三种方法获得高温均需在釜体上增设夹套，由于温度变化的幅度大，使釜的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力。采用电加热时，设备较轻便简单，温度较易调节，而且不用泵、炉子、烟囱等设施，开动也非常简单，危险性不高，成本费用较低，但操作费用较其它加热方法高，热效率在85%以下，因此适用于加热温度在400以下和电能价格较低的地方。四、反应釜的技术要求反应釜多属间歇操作，有时为保证产品质量，每批出料后都需进行清洗；釜顶装有快开人孔及手孔，便于取样、测体积、观察反应情况和进入设备内部检修。一般采用搪瓷反应釜，因为这用材质对物料的反应环境适应范围大，化学稳定性好、耐酸耐碱的抵抗能力

8、好。本文主要介绍一下搪瓷反应釜：搪瓷反应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬在钢制容器的内表面，经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。所以，它具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点，是一种优良的耐腐蚀设备。已广泛地应用于化工、医药等工业。为了保证搪玻璃设备正常使用，现将其主要性能和安装、使用注意事项说明如下：搪瓷反应釜技术规范：1、使用压力：0.2-0.4Mpa2、耐酸性：对各种有机酸、无机酸、有机溶剂均有较好的抗蚀性。3、耐碱性：搪玻璃对碱性溶液抗蚀性较酸溶液差。4、操作温度：搪玻璃设备加热和冷却时，应缓慢进行。5、瓷层厚度：玻璃设备的瓷层厚度0.8-2.0mm，搪玻璃设备附件的瓷层厚度

9、0.6-1.8mm。6、耐压电：搪玻璃具有良好的绝缘性，当搪玻璃在规定厚度内用20KV高频电火花检查瓷层时，高频电火花不能击穿瓷层。7、耐冲击性：玻璃层的内应力越小，弹性越好，硬度越大，抗弯抗压强度越高，则耐冲击就越好。五、反应釜的主要零部件低压反应釜，一般是指1.6MPa以下的反应釜。由于工艺条件和介质的不同，反应釜的材料选择及结构也不尽相同，但基本组成是相同的，它包括传动装置、传热和搅拌装置、釜体（上盖、筒体、釜底）、工艺接管等。在设备的结构上设置必要的传热和搅拌装置是为了强化反应过程。反应釜体普遍采用钢制（或衬里）、铸铁或搪玻璃。反应釜的结构有电机、减速机装置、联轴器、机械密封、釜体。1

10、.电机：反应釜上由于有减速装置、出于其结构、成本等考虑用的基本是三相异步电动机。他的特点是结构简单，制造方便，价格便宜，运行方便。缺点：功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。主要做电动机用，一般不做发电机！2.减速机（1）通用减速机的发展：高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多

11、方位安装面等不同安装型式。（2）减速机的作用：减速机是一种动力传动机构，利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到动作所要求的回转数，并得到较大转矩的机构。（3）减速机的分类：减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。一般的减速机有斜齿轮减速机(包括平行轴斜齿轮减速机、蜗轮减速机、锥齿轮减速机等等)、行星齿轮减速机、摆线针轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、行星摩擦式机械无级变速机等等。（4）常用减速机的种

12、类：蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。行星减速机其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大，但价格略贵。（5）摆线针轮减速机介绍： 1）摆线针轮减速机特点:高速比和高效率； 结构紧凑体积小；运转平稳噪声低；使用可靠.寿命长；设计合理.维修方便.容易分解安装等。2）用途:摆线针轮减

13、速机采用摆线针齿啮合.行星式传动原理.所以通常也叫行星摆线减速机。行星摆线针轮减速机可以广泛的应用于石油.环保.化工.水泥.输送.纺织.制药.食品.印刷.起重.矿山.冶金.建筑.发电等行业.做为驱动或减速装置.其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机，因此.行星摆线针轮减速机在某些行业和领域被广泛的使用。3）润滑:摆线针轮减速机在常温下一般选用40#或50#机械油润滑.为了提高减速机的性能.延长摆线针轮减速机的使用寿命.建议采用70#或90#极压齿轮油.在高低温情况下工作时也可应重新考虑润滑油。立式安装行星摆线针轮减速机要严防油泵断油.以避免减速机的部件损坏. 加油

14、时可旋开机座上部的通气帽即可加油.放油时旋开机座下部的放油塞.即可放出污油.该减速机出厂时内部无润滑油. 第一次加油运转100小时应更换新油.(并将内部污油冲干净)以后再连续工作.每半年更换一次。如果工作条件恶劣可适当缩短换油时间.实践证明减速机的经常清洗和换油(如3-6个月)对于延长减速机的使用寿命有着重要作用.在使用过程中应经常补充润滑油。4）摆线针轮减速机原理：它的原理像两个银币，一个静止另一个靠在它的边上转，当转动的币从一个点转回原来的点时它已经转了两转不是一转。摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分、输出部分。在输入轴上装有一个错位180的双偏心套，在偏心套上装有

15、两个称为转臂的滚柱轴承，形成H机构、两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构，（为了减小摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套）。 当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。5）摆线针轮减速机结构和传动原理.转臂：转臂是由输入轴和偏心套组成的，偏心套上的两个偏心

16、互成180度。为减少摩擦损失，在偏心套与摆线轮之间装有两个滚柱轴承。摆线轮：摆线轮的齿形为短幅外摆线等距曲线。本来按运动要求仅用一个摆线轮就可以传送运动，但为了使输入轴达到静平衡和提高传动的承载能力，故采用两个完全相同的奇数齿摆线轮，分别装在偏心套上。两摆线轮位置相差180度。针轮：针轮是由一个针齿壳和装在针齿壳等分针齿销孔的偶数个针齿销所组成的。在针销上可装针齿套，以减少啮合摩擦损失。W机构：通常把由输出轴、销轴及摆线轮所组成的机构称为W机构。摆线轮输出轴之间的连接靠销轴实现。销轴的一端固定在输出轴的法兰上，另一端插入两摆线轮的等分销孔中。为减少摩擦损失，在销轴的悬臂上装有销套。6）摆线针轮

17、减速机的型号 B系列摆线针轮减速机 BW底脚式卧装双轴摆线针轮减速机 BL法兰式立装双轴摆线针轮速机 BWY底脚卧装专用电动机直联型摆线针轮减速机 BLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机 BWD底脚式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 BLD法兰式立装普通电动机直联型摆线针轮减速机 X系列摆线针轮减速机 XW底脚式卧装双轴摆线针轮减速机 XL法兰式立装双轴摆线针轮减速机 XWD底脚式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 XLD法兰式立装普通电动机直联型摆线针轮减速机 XWD底脚式卧装普通电动机直联型摆线针轮减速机 XLY法兰式立装专用电动机直联型摆线针轮减速机7）摆线针轮减速机的性能和特

18、点:传动比大：摆线针轮减速机一级减速时传动比为1:7到1：87，如果采用多级传动，减速比更大。传动效率高：摆线针轮减速机由于该机啮合部位采用了滚动啮合，一般效率为可达90以上。设计合理，维修方便，容易分解安装，最少零件个数以及简单的润滑，保养方便。体积小，重量轻：摆线针轮减速机采用行星传动原理，输入轴和输出轴在同一轴线上而且有与电动机直联呈一体的独特之处，因而摆线针轮减速机本身具有结构紧凑，体积小、重量轻的特点。用它代替两级普通圆柱齿轮减速器，体积可减少1/22/3；重量约减轻1/31/2。拆装方便，容易维修：由于摆线针轮减速机结构设计合理、拆装简单便于维修，使用零件个数少以及润滑简单。使用可

19、靠、故障少、寿命长：主要传动啮合件使用耐磨耗及耐疲劳性能良好的高炭铬轴承钢制造，经淬火处理获得高强度，因此摆线针轮减速机机械性能好，耐磨性能好；运转接触采用滚动磨擦，基本上无磨损，故故障少、寿命长，其寿命较普通齿轮减速器可提高2-3倍。运行平平稳，噪音小，摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平稳的机理，使振动和噪声限制在最小程度。因此，摆线针轮减速机正因为具有这些其它种类减速机不可替代的优越性和特点，所以摆线针轮减速机在各种机械行业被广泛使用。8）摆线针轮减速机常见故障处理故障现象产生原因处理方法渗漏油1、减速机轴同被驱动装置轴安装时对中精度低，加快了油封及轴承的磨损，形成漏油1、重新

20、找正及调整联轴节，保证对中精度；更换新的骨架式橡胶油封（PD型或SD型）2、接合面得密封垫（浸渍衬垫或耐油橡胶垫）或O型密封损环2、按要求更换3、输出轴端油封损坏或紧固环外圆表面磨损3、更换新油封，或将原紧固环去掉、更换4、接合面螺栓松动4、将螺栓配合弹簧垫圈紧固5、润滑油中不洁物及杂物太多，使油封磨损加快5、将陈油放尽，冲洗机内后，更换新油及油封6、润滑油量过多，运转中形成过高的搅拌热；导致油从油封处渗漏6、按油标的规定油面加油，切勿过多温升过高1、润滑油或润滑脂性能不佳1、按说明书推荐的润滑油或润滑脂牌号，予以加足，切勿减低牌号2、转臂轴承润滑不良2、按规定油面加足润滑油；保证润滑油泵正常

21、工作及油路畅通3、转臂轴承损坏3、更换转臂轴承运转声响异常1、安装误差大，是减速机轴同被驱动装置轴对中精度低致使轮齿合及轴承运转声音异常1、重新找正、调整联轴器2、零件损环（如针齿套、针齿销、柱销套等）2、拆机检查、修复或更换电动机温升过高1、电动机功率不足1、应增大容量，选择适当功率的电动机2、电动机质量不佳2、更换电动机3、联轴器：联轴器是指将反应釜的搅拌桨与减速机的输出轴连接起来的装置。联轴器在选择上应考虑电动机的的类型，好要考虑联轴器的工作环境，比如温度、湿度、油、酸碱等腐蚀介质等，选择出合适的联轴器，以保证在使用寿命和成本上达到合适的比例。4、机械密封：机械密封是靠一对相对运动的环的

22、端面（一个固定，另一个与轴一起旋转）相互贴合形成的微小轴向间隙起密封作用，这种装置称为机械密封。反应釜用机械密封结构与工作原理反应釜中机械密封包括弹簧加荷装置、动环、静环及辅助密封圈等四部分构成。反应釜中机械密封一般有四个工作面：1 反应釜静环与静环座之间的密封，就是反应釜的静密封，一般产用具有弹性的辅助密封圈来防止泄露。2 反应釜静环座与设备之间的密封，也是反应釜的静密封，产用普通垫片就能够密封。3 反应釜动环和轴（轴套）之间的密封，这也是一个相对静止的密封，通常用0型圈来密封。以上三处全是静密封。4 反应釜静环与动环间相对旋转密封，属于动密封，是依靠弹簧加荷装置和介质压力在相对旋转。静环和

23、动环间的接触面（端面）上产生一个合适的压紧力，使这两个光洁、平直的端面紧密贴合，端面间维持一层极薄的流体而达到密封的目的。5、釜体：釜体是反应釜的主体结构，釜体主要包括夹套，搅拌桨、支座、人孔或手孔以及其他一些接触的管道。釜体主要是提供几种物料反映的空间。可提供物料反映的压力、温度等。如下图：搪玻璃反应釜的维护检修规程（1）检修类别和周期：分为小修、大修。检修周期周期检修小修大修检修周期3个月1年（2）小修1）检查，紧固各部螺栓。2）检查各接管法兰、阀门，更换泄露出的垫圈（石棉包或者缠聚四氟乙烯）阀门和紧固松动的螺柱。3）检查视镜，更换损坏的视镜，螺柱等部件。4）检查与物料接触的工艺管道、阀门

24、、管件有无腐蚀、变色、开裂等损伤情况，如有，必须及时更换。.5）检查密封装置，检查动静环有无裂纹，如有要更换机械密封。6）检查安全阀、压力表灵敏性、可靠性。7）检查设备、工艺管道保温情况，如有损伤做好保温。（3）大修1）包括小修内容.2）开盖检查罐体，罐盖、搅拌器的搪瓷情况，检查或更换密封垫（石棉包或者缠聚四氟乙烯），检查或更换搅拌器。3）更换与物料接触的玻璃钢管道和阀门。（4）试车1）试车前的准备检查设备的检修记录应齐全。检查设备的零部件齐全完整各紧固件无松动。检查搅拌器旋转方向为顺时针。清理油箱中杂物和整理现场。确认润滑油牌号，向油箱中加油，正常的油位应在液面计的三分之二处应先用手盘动，使

25、其运转几周，确认转动灵活、平稳，才能启动。2）试车空载试车A连续空载试车不小于4小时。B设备运转平稳，无异常震动和杂音。C各连接件、紧固件不得有松动现象、D安全阀、压力表灵敏、可靠。E减速机各密封处，接合处不得有渗油一漏油现象。F减速机运转平稳正常，无冲击、震动、及不正常声响，机体振幅应小于0.03mm。G电流稳定，不超过额定值。负载试车A空载试车合格后进行负载试车。B连续负载试车时间不少于4小时。C负载试车可采取以水代料，加水量约为罐容积2/3。D密封可靠，泄露不超过规定。F减速机在额定转速及额定载荷下，最高油温不超过65G减速机运转应平稳正常，不得有冲击、震动和不正常声响，机体振幅应小于0.08mm。H电流不超过电动机规定的额定电流（5）验证 大修后进行再验证。（6）检修安全注意事项：检修前彻底断电，并挂警示牌。四、参考文献 1、化工设备机械基础（第二版） 赵军 张有忱 段成红 编 化学工业出版社 2、化工设备机械基础 课程设计指导书 蔡纪宁 张秋翔 编 化学工业出版社 3、化工机械手册 化工机械手册编辑委员会 编 天津大学